schema
在计算机科学中，schema通常指的是 数据结构的定义和约束。
关系型数据库
在关系型数据库中，schema指的是数据库中所有表格的定义和表格之间的关系约束，包括每个表格的列名、数据类型、主键、外键等等。
如果要对一个关系型数据库进行查询或修改操作，就必须先定义好相应的schema。
NoSQL数据库
在NoSQL数据库中，schema的概念略有不同。
NoSQL数据库通常分为:
- 文档型数据库、
- 键-值型数据库、
- 列族存储型数据库
- 图形数据库等几种类型
在这些数据库中，schema可以理解为数据模型的定义。
与关系型数据库相比，NoSQL数据库更加灵活，允许存储非结构化或半结构化数据，因此其schema通常也比较宽松。
例如，在MongoDB中，用于定义模型的工具Mongoose提供了对数据模型的定义和约束，包括集合（类似于关系型数据库的表）和文档的字段、数据类型、索引等方面的约束。
MongoDB 中 schema （“模型”)
MongoDB是一种非关系型数据库，它没有传统意义上的“schema”概念。
相比于关系型数据库中需要在创建表时定义固定的列（字段）和数据类型，MongoDB存储的文档可以包含各种不同结构的数据，每个文档的字段也可以动态添加或删除。
而在使用MongoDB时，我们通常需要确保应用程序对文档中所需数据存在一些共同的约定，比如使用相同的字段名、数据类型等，以便于应用程序能够正确地解析和使用这些数据。
这些约定可以称之为 “模型”，这也是在MongoDB中最接近于“schema”的概念。
在MongoDB中通常会使用Mongoose这样的工具来定义数据模型，其中包括对于集合（类似于关系型数据库的表）和文档的字段、数据类型、索引等方面的约束。
但是这些约束是可选的，同时也可以在运行时进行修改。
因此，MongoDB更加灵活，适用于需要频繁变化的数据结构或者不确定的数据模型场景。
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上面说过在 MongoDB 中，模型是由 Schema 对象 定义的数据结构。 那么Schema到底是什么？
Schema 是一个 JavaScript 对象，定义了文档中字段的类型、验证规则、默认值等属性。
通过定义 Schema，可以为文档指定一组预定义的属性和方法，使文档更加结构化和可靠。
在创建模型时，我们需要将定义好的 Schema 作为参数传入 Mongoose 的 model() 方法中，以便 Mongoose 将其编译为模型。
模型可以被视为与数据库交互的对象，可以用来执行 CRUD 操作，查询文档，更新文档等操作。
在使用 MongoDB 和 Mongoose 进行开发时，定义模型并使用它们来操作数据是非常常见的操作。
通常情况下，我们会根据实际需求定义多个不同的模型，每个模型对应一种数据类型，以便更好地组织和管理数据。
设计用户模块的schema
用户模块
用户模块是指在程序中负责**管理用户信息和权限**的模块。
该模块通常包括以下功能：
- 用户注册和登录：允许用户通过输入用户名和密码等信息注册新用户，或使用已有账号进行登录。
- 用户信息管理：可以编辑和查看用户信息，例如昵称、邮箱、头像等。
- 权限管理：对于不同的用户角色，可以控制其所能访问的页面、功能，以及具体的操作权限。
- 安全性管理：保护用户数据安全，包括防止SQL注入、XSS攻击等攻击方式，并对用户密码等敏感信息进行加密存储。
- 第三方登录：支持用户通过第三方平台（如微信、QQ、微博）进行快捷登录，并绑定相应账号。
- 记住密码和自动登录：可以让用户在下次登录时自动填写用户名和密码，提高用户体验。
在实现用户模块时，需要先设计数据库表结构，包括用户信息表、角色表、权限表、登录日志表等，并根据业务需求实现相应的API接口和前端页面。
同时，需要考虑到用户数据的安全性和隐私保护，例如对密码进行加密存储，采用HTTPS协议传输数据等措施。
下面仅说一下用户信息表的schema。
开始之前，先介绍mongoose创建schema中用到的几个api。
mongoose.Schema()
mongoose.Schema()是Mongoose中用于定义MongoDB文档结构的构造函数。
通过它，可以创建一个新的Schema对象，用于约束MongoDB集合中文档的结构和属性。
在定义Schema时，可以使用各种类型的数据，包括:
- 字符串
- 数字
- 日期等基本类型
- 嵌套其他Schema对象或者数组，
- 添加虚拟属性等。
此外，还可以为每个字段配置默认值、验证规则、索引等属性，以及自定义实例方法和静态方法。
mongoose.model()
mongoose.model()是Mongoose中用于创建数据模型的方法。
数据模型是用来定义MongoDB集合（类似于关系型数据库中的表）中文档结构、字段类型、默认值、验证规则等的约束条件。
使用mongoose.model()方法，可以将一个JavaScript对象转换为Mongoose的数据模型。
该方法接受两个参数：
- 第一个参数为模型名称（对应MongoDB集合名称），
- 第二个参数为模型定义对象。
其中，模型定义对象通常包括以下属性：
- 字段名：每个字段都可以指定其类型、默认值、验证规则、索引等属性。
- 静态方法：在数据模型上定义静态方法，可通过模型名称调用。
- 实例方法：在数据模型原型上定义实例方法，在每个文档对象上都可以调用。
- 虚拟属性：在文档对象中定义虚拟属性，它们不会被存储到数据库中，而是由其他字段计算得出。
设计用户模块的schema
第一步：在项目根目录新建models文件夹用于存储models文件
第二步：在models文件夹内新建用户模块的schema – users.js
需要进行下面步骤：
- 导入mongoose –
let mongoose = require('mongoose') - 实例化Schema –
let schema = new mongoose.Schema() - 创建模型对象 –
let Users = mongoose.model('users', schema)– 第一个参数为模型名称（对应MongoDB集合名称,第二个参数为模型定义对象(规则) - 导出模型对象 –
module.exports = Users
全部代码
// 导入mongoose
let mongoose = require('mongoose')
// 实例化Schema
const userSchema = new mongoose.Schema({
username: String,
pwd: String
})
// 创建模型对象
const User = mongoose.model('users', userSchema)
// 导出模型对象
module.exports = Users
第三步：在路由中使用用户模块的schema – users.js
var router = require('koa-router')();
const Users = require('../models/users') // 引入users modal
router.prefix('/users');
// 添加系统用户
router.post('/add', async (ctx) => {
let { username, pwd } = ctx.request.body
await Users.create({ username, pwd }).then(rel => {
if (rel) {
ctx.body = {
code: 200,
msg: '添加成功',
data: rel
}
} else {
ctx.body = {
code: 300,
msg: '添加失败'
}
}
}).catch(err => {
ctx.body = {
code: 400,
msg: '添加时出现异常'
}
console.error(err)
})
})
module.exports = router;
在上面的示例代码中，在路由文件users中使用const Users = require('../models/users') , 引入users modal。
在添加系统用户调用使用users modal模块。
其他复杂实例
实例一
// userSchema
const mongoose = require('mongoose');
// 创建用户Schema
const userSchema = new mongoose.Schema({
username: {
type: String,
required: true, // 必填项
unique: true, // 唯一索引
lowercase: true // 存入数据库前将其转换为小写
},
password: {
type: String,
required: true,
select: false // 查询时不返回该字段
},
email: {
type: String,
required: true,
match: /^\w+([-+.]\w+)*@\w+([-.]\w+)*\.\w+([-.]\w+)*$/,
unique: true
},
age: {
type: Number,
min: 18, // 最小值
max: 60 // 最大值
},
created: {
type: Date,
default: Date.now
},
friends: [{
type: mongoose.Schema.Types.ObjectId,
ref: 'User'
}]
});
// 创建虚拟属性
userSchema.virtual('fullName').get(function() {
return this.firstName + ' ' + this.lastName;
});
// 创建实例方法
userSchema.methods.sayHello = function() {
console.log(`Hello, ${this.username}!`);
}
// 创建静态方法
userSchema.statics.findByUsername = function(username, callback) {
return this.findOne({ username: username }, callback);
}
// 导出用户Schema
module.exports = userSchema;
在上面的示例代码中，首先创建了一个用户Schema对象，并为其定义了username、password、email、age、created和friends属性。
每个属性都有其特定的类型和属性，如数据类型、是否必填、最大值最小值、正则表达式等。
然后，通过virtual方法创建一个fullName虚拟属性，以及methods方法创建一个sayHello实例方法，statics方法创建一个findByUsername静态方法。
最后，将该Schema对象导出供其他文件使用。
使用Schema对象创建mongoose数据模型时，需要在第二个参数传入该Schema对象，如下所示：
// models/user
const mongoose = require('mongoose');
const userSchema = require('./userSchema');
const User = mongoose.model('User', userSchema);
module.exports = User;
这样，在其他文件中引用此模型即可，如下所示：
const User = require('./models/user');
const user = new User({
username: 'admin',
password: '123456',
email: 'admin@admin.com',
age: 27
});
user.save(function(err, doc) {
if (err) {
console.error(err);
} else {
console.log(doc);
}
});
实例二
const mongoose = require('mongoose');
const Schema = mongoose.Schema;
// 创建用户数据模型
const UserSchema = new Schema({
name: { type: String, required: true },
age: { type: Number, default: 18 },
email: { type: String, required: true },
password: { type: String, required: true },
createdAt: { type: Date, default: Date.now }
});
// 创建模型并导出
module.exports = mongoose.model('User', UserSchema);
上述代码中，首先使用mongoose.Schema()方法定义了一个用户数据模型的结构，并将其存储在UserSchema中。
然后使用mongoose.model()方法，将UserSchema转换为一个名为“User”的model对象，并导出该对象。
这样，在其他的文件中就可以通过require()方法来引用该model对象，并进行MongoDB数据库的操作了。
例如：
const mongoose = require('mongoose');
const User = require('./models/user');
mongoose.connect('mongodb://localhost/test');
const db = mongoose.connection;
db.on('error', console.error.bind(console, 'connection error:'));
db.once('open', function() {
console.log('Connected to MongoDB');
// 创建一个新用户
const user = new User({
name: 'Alice',
age: 20,
email: 'alice@example.com',
password: '123456'
});
// 将新用户保存到集合中
user.save(function(err, doc) {
if (err) return console.error(err);
console.log(doc);
});
});
在上述示例代码中，首先使用mongoose.connect()方法连接了MongoDB数据库，然后使用require()方法引入了之前定义的User模型。
接着创建了一个新用户对象，并调用save()方法将其保存到数据库中。
每日一课：正则表达式
正则表达式是一个用于匹配文本的模式，可以使用特定的语法规则来表示各种匹配模式。
在JavaScript中，可以使用RegExp对象来创建和操作正则表达式。
正则表达式可以用于各种字符串处理任务，例如搜索、替换、验证等。
下面是一些基本的正则表达式概念：
- 字符集：用于匹配一组字符中的任何一个字符。例如，[abc]可以匹配a、b或c，还可以使用范围表示法[a-z]、 [^abc]表示不匹配a、b和c。
- 元字符：用于表示特殊字符或者特殊的用途。一些常见的元字符包括.、*、+、?、\、|、^、$、(、)等。
- 量词：用于指定匹配次数。例如，?表示零次或一次，*表示零次或多次，+表示一次或多次，{n}表示恰好匹配n次，{n,m}表示匹配n到m次。
- 边界匹配符：用于匹配字符串的边界，例如^表示匹配字符串的开头，$表示匹配字符串的结尾。
下面是一些示例正则表达式及其含义：
/a/：匹配字符串中第一个出现的字符a。/abc/：匹配字符串中连续出现的字符串abc。/\d/：匹配一个数字字符。/\w/：匹配一个字母、数字或下划线字符。/^[a-z]+$/：匹配只包含小写字母的字符串。/^\d{3}\-\d{3}\-\d{4}$/：匹配电话号码格式，例如123-456-7890。
在JavaScript中，可以使用RegExp对象的构造函数或者字面量语法来创建正则表达式。
例如：
// 通过RegExp构造函数创建正则表达式
const pattern1 = new RegExp('ab+c');
// 通过字面量语法创建正则表达式
const pattern2 = /ab+c/;
然后可以使用正则表达式的各种方法，如test()、exec()等，进行文本匹配和替换操作，
const str = 'Hello, world!';
const pattern = /world/;
console.log(pattern.test(str)); // true
console.log(str.replace(pattern, 'JavaScript')); // Hello, JavaScript!
例如：
const str = 'Hello, world!';
const pattern = /world/;
console.log(pattern.test(str)); // true
console.log(str.replace(pattern, 'JavaScript')); // Hello, JavaScript!
正则表达式是一种强大的工具，用于处理各种文本匹配、替换、验证等任务。在JavaScript中，可以使用RegExp对象进行正则表达式操作。
